Способ ускоренного испытания на циклическую долговечность

Авторы патента:

G01N3/32 - путем приложения повторяющихся или пульсирующих усилий (создание таких усилий вообще, - см. такие классы, как B06,G10 )

Изобретение относится к ускоренным испытаниям материалов на циклическую долговечность в режиме периодического повторения блоков программы изменения напряжений . Блоки программы включают несколько различных ступеней нагружения с постоянными на каждой ступени амплитудами напряжения. С целью повышения производительности испытания сначала нагружение осуществляют без ступеней, амплитуды которых меньше предела выносливости материала , а затем по мере роста усталостной трещины включают в блоки программы ступени, амплитуды которых меньше предела выносливости. Ступени включают в последовательности уменьшения амплитуды напряжения. ю ю О5 оо 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цр 4 G 01 N 3 32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /"

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3769016/25-28 (22) 13.07.84 (46) 23.04.86. Бюл. № 15 (71) Институт механики АН УССР (72) Э. Я. Филатов и В. Э. Павловский (53) 620.178.311.4 (088.8) (56) Филатов Э. Я. и др. Программные испытания сварных образцов на усталость.вЂ”

Проблемы прочности, 1972, № 3, с. 17 вЂ” 20. (54) СПОСОБ УСКОРЕННОГО ИСПЫТАНИЯ НА ЦИКЛИЧЕСКУЮ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ (57) Изобретение относится к ускоренным испытаниям материалов на циклическую

„„SU„, 1226138 A долговечность в режиме периодического повторения блоков программы изменения напряжений. Блоки программы включают несколько различных ступеней нагружения с постоянными на каждой ступени амплитудами напряжения. С целью повышения производительности испытания сначала нагружение осуществляют без ступеней, амплитуды которых меньше предела выносливости материала, а затем по мере роста усталостной трещины включают в блоки программы ступени, амплитуды которых меньше предела выносливости. Ступени включают в последовательности уменьшения амплитуды напряжения.

1226138

Изобретение относится к исследованию прочности свойств материалов, а именно к способам ускоренного испытания на циклическую долговечность.

Цель изобретения вЂ” повышение производительности испытания.

Способ осуществляют следующим образом.

Задаются программой испытания материала на циклическую долговечность. Программа представляет собой периодическое повторение блока, содержащего несколько различных ступеней нагружения с постоянными на каждой ступени амплитудами напряжения, большими или меньшими предела выносливости материала.

В начале нагружения из блоков программы исключают ступени с амплитудами напряжения, меньшими предела выносливости а-i материала. Нагружение в таком режиме осуществляют до появления усталостной трещины, длина 1, которой соответствует б,, являющейся наибольшей из амплитуд напряжения, не превышающих предела выносливости. Соответствие значения 31 величине устанавливают заранее на основании известной расчетной формулы

EiвЂ”

Ки

„2 у2 где К вЂ” нижнее пороговое значение коэффициента интенсивности напряжений;

Y вЂ” безразмерная функция, учитывающая геометрию образца с трещиной и характер нагружения.

В процессе испытания регистрируют момент появления усталостной трещины длиной

С этого момента в блоки программы включают ступень нагружения со значением

ai амплитуды напряжения и продолжают в таком режиме нагружение до увеличения длины усталостной трещины до значения

4, соответствующего напряжению а . С этого момента в блоки программы включают ступень нагружения со значением az амплитуды напряжения.

Таким образом, осуществляют нагружение с последовательным включением в блоки программы ступеней со все меньшими знавЂ” чениями амплитуды напряжения, соответствующими длине растущей усталостной трещины. Соответствие длины трещины амплитуде о; напряжения устанавливают на основании соотношения

Kttt

a лУ

Пример. Используют блок программы, содержащий шесть ступеней. Амплитуды напряжения at=120 МПа и a>=95 МПа меньше предела выносливости о =137 МПа, а остальные as вЂ” вЂ” 220 МПа, ax=195.МПа, о вЂ” вЂ” 170 МПа и о вЂ”вЂ” 145 МПа превышают предел выносливости.

Длительность каждой ступени составляет соответственно Ni=54,6 10; Ng= 10,6 10;

N вЂ” вЂ” 1,06.10; Nv = 3,06.10; Хш = 8,2410 ;

Ngy = 22,2 10 Длительность одного полного блока программы составляет N

= 195,16 10 .

Значение нижнего порогового значения коэффициента интенсивности напряжений для испытуемого материала

1О К л=6,3

МН

Значения Е, соответствующие о;, составляют

1 и

Д, ууа

%й

5 % 2

0,988 мм, = 1,6 мм.

Формула изобретения

4О Способ ускоренного испытания на циклическую долговечность, по которому деталь или образец материала циклически нагружают до разрушения в режиме периодического повторения блоков программы из4> менения напряжения, каждый из которых включает несколько различных ступеней нагружения с постоянными на каждой ступени амплитудами напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности испытания, в начале нагружения из

5р блоков программы исключают ступени с амплитудами напряжения, меньшими предела выносливости материала, регистрируют момент появления усталостной трещины, длина которой соответствует наибольшей из амплитуд напряжения, не превышающих предел выносливости, после чего включают в блоки программы ступень нагружения с этим значением амплитуды напряжения, а другие ступени нагружения с амплитудами

20 Сначала нагружение осуществляют блоками, не содержащими ступени с о> и а .

После того, как трещина достигла длины, равной 0,988 мм (к этому моменту повторено 16 блоков), добавляют ступень с амплитудой ai напряжения. Этот режим сохраняется до тех пор, пока длина трещины не достигает значения 12= 1,6 мм. К этому моменту еще повторено 11 блоков.

Затем добавляют ступень с амплитудой

az напряжения. Этот режим сохраняется до разрушения, которое достигнуто повторением еще 11 блоков.

Общая длительность испытания составляет 6,424 10 циклов, а длительность испытания известным способом, когда в течение всего испытания повторяются полные блоки программы, составляла 17,681.106 циклов.

Таким образом, сокращение длительности испытания, составляет 63 7%.

1226138

Составитель М. Кузьмин

Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор С. Лыжова

Заказ 1935 33 напряжения, меньшими предела выносливости, включают в блоки программы по мере того, как растущая усталостная трещина достигает длины, соответствующей значению последующей более низкой ступени амплитуды напряжения.

Способ ускоренного испытания на циклическую долговечность

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания на усталость образцов материалов при одновременном действии осевого усилия и крутящего момента и позволяет расширить виды испытаний

Устройство для испытания образцов при двухосном циклическом нагружении // 1224664

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет расширить возможности устройства путем обеспечения одновременного пропорционального изменения прирацеиия нагрузки по двум осям образца

Устройство для испытания текстильных материалов на многократное растяжение // 1224663

Изобретение относится к испытаниям текстильных материалов при циклическом нагружении растяжением с выбором остаточной деформации

Установка для циклического сжатия материалов // 1224662

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для циклического сжатия материалов

Устройство для испытания образцов на усталость при изгибе // 1224661

Изобретение относится к испытаг тельной технике и может использоваться при испытании на усталость крупногабаритных образцов

Машина для испытания образцов на усталость при изгибе // 1223082

Способ определения свойств материалов // 1223081

Изобретение относится к технике испытаний материалов, например, горных

Способ определения усталостного повреждения материала детали // 1221543

Изобретение относится к определению усталостного повреждения материала в процессе изгибного нагруже-

Крутильный маятник для измерения вязкоупругих свойств материалов // 1221542

Изобретение относится к исследо--- ванию вязкоупругих свойств материалов в интервале температур и позволяет расширить частотный диапазон и повысить точность измерения

Способ испытаний плоских образцов на усталость при изгибе // 1221541

Имитатор повреждения клубней // 2110057

Изобретение относится к устройствам для изучения физико-механических свойств картофеля и может быть использовано для определения повреждений клубней картофеля при оптимизации работы картофелеуборочных машин, а также в селекции новых сортов картофеля, предназначенных для механизированного возделывания

Установка для испытания образцов при двухчастотном нагружении // 2115910

Изобретение относится к машиностроению, в частности к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к установкам для испытания образцов на усталость при двухчастотном нагружении

Способ определения модуля упругости металла при различных температурах // 2116644

Способ определения пластической и упругой составляющих петли гистерезиса конструкционного материала // 2119153

Изобретение относится к испытаниям конструкционных материалов и может быть использовано при определении достоверных свойств металлов в упругой области деформации

Способ определения циклической прочности металла конструкций // 2122721

Счетчик ресурса // 2123169

Способ определения предела контактной выносливости материала // 2123175

Изобретение относится к методам испытания материалов на усталостную прочность, в частности к способам определения предела контактной выносливости материала

Способ определения сопротивления контактной усталости // 2130600

Способ неразрушающего контроля качества готового железобетонного изделия // 2131599

Стенд для динамических испытаний элементов воздушного винта летательного аппарата // 2137108

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для динамических испытаний элементов воздушного винта летательного аппарата, например, лопастей винта вертолета, при комбинированных нагрузках